Question

【題目】如圖所示，兩水平放置的導熱氣缸其底部由管道連通，輕質(zhì)活塞a、b用鋼性輕桿相連，可在氣缸內(nèi)無摩擦地移動，兩活塞橫截面積分別為Sa和Sb，且Sb=2Sa。缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體，系統(tǒng)平衡時，活塞a、b到缸底的距離均為L，已知大氣壓強為p0，環(huán)境溫度為T0，忽略管道中的氣體體積。求：

（1）缸中密閉氣體的壓強；

（2）若活塞在外力作用下向左移動，穩(wěn)定后密閉氣體的壓強；

（3）若環(huán)境溫度升高到，活塞移動的距離。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

（1）設(shè)缸內(nèi)氣體壓強為力p1，以活塞a、b和桿為研究對象，由平衡條件得

解得

（2）開始時，氣體的體積

活塞向左移動后，氣體的體積

，

由玻意耳定律得

解得

（3）環(huán)境溫度升高到，此時氣體壓強仍為p0，氣缸體積將增大，設(shè)活塞向左移動的距離為x，由蓋·呂薩克定律得

，

解得